Блок-схема простого компьютера



Предыдущая | Следующая

Блок-схема простого компьютера
Процессор сам по себе может быть компьютером, а электронная начинка без процессора компьютером быть не может. Следовательно, процессор является важнейшим компонентом компьютера, являясь управляющим и исполнительным центром. Процессор связан с остальными компонентами компьютера с помощью трех шин: шины адреса, шины данных и шины управления, состоящей из разнообразных линий управления.
Подключение микропроцессора к регистрам отображено в виде карты памяти (рис. 12.2), которая похожа на телефонный справочник (рис. 12.3, на котором в численном порядке указаны адреса регистров).
В компьютере не обязательно должны быть все регистры, но карта памяти показывает номера независимо от того, содержат они физические ячейки или пустые.
Если представить, что карта памяти строка за строкой показывает все регистры (байты), то шина адреса подключается к каждому регистру и может связаться с каждым из них. Каждый регистр состоит из восьми запоминающих элементов (битов), причем они нумеруются от 0 до 7. Одноименные элементы подключаются к линиям D7 — DO шины данных.

На рис. 12.4 показано, что шина адреса направлена от процессора к регистрам. Поступив, адрес как бы открывает регистр. Шина данных является двунаправленной. Когда регистр открыт, он может воспринять данные от процессора или выдать данные в процессор.
Линии управления образуют довольно сложные связи и выполняют множество действий. Линии шин подробнее рассматриваются в главе 13.
Регистры могут находиться в ЗУПВ, ПЗУ или микросхемах ввода-вывода. Все микросхемы, которые адресует микропроцессор, называются отображенными на память. ЗУПВ предназначено для хранения битов и байтов. Большинство действий в компьютере — это передача данных между процессором и ЗУПВ. ПЗУ хранит операционную систему и интерпретаторы языков. Процессор считывает из ПЗУ инструкции по выполнению программ.
Регистры в микросхемах ввода-вывода применяются для интерфейса с периферийными устройствами. Например, одну из групп регистров можно выделить для передачи в процессор битов с клавиатуры, а еще одну группу — для вывода образованных компьютером битов на принтер. Через другие регистры ввода-вывода можно вводить результаты аналого-цифрового преобразователя. Наконец, через регистры ввода-вывода осуществляется взаимодействие с кассетным и дисковым накопителями.
Система видеовывода и схемы звукового вывода могут отображаться на память или не отображаться. Когда они являются регистрами в данном типе микросхем, их привлекают для вывода на дисплей или динамик.
На этом можно закончить обзор простого компьютера. Предположим, что вы нажали клавишу. Клавиатура представляет собой совокупность двоичных ключей, действующих по принципу включено-выключено. Например, в ней может быть 64 ключа, организованных в матрицу 8x8 (рис. 12.5). При нажатии клавиши один из ключей замыкается; этот ключ формирует уникальный набор битов.

Биты подключены к регистру в микросхеме ввода-вывода, например периферийному интерфейсному адаптеру (Peripheral Interface Adapter — PIA), показанному на рис. 12.6. Регистр передает биты на шину данных, а по ней биты попадают в процессор. В свою очередь процессор использует биты для формирования адреса ПЗУ. По этому адресу в ПЗУ хранятся биты кода ASCII нажатой клавиши. ПЗУ выдает код ASCII в процессор, который сохраняет его в регистре ЗУПВ. Область ЗУПВ, предназначенная для хранения битов символов, называется видеоЗУПВ. При нажатии каждой клавиши в регистр видео ЗУПВ поступают для хранения биты кода ASCII.

В видеоЗУПВ для каждой символьной позиции дисплея выделен один регистр. В компьютере имеется схема для сканирования видеоЗУПВ 60 раз в секунду. В процессе сканирования биты кода ASCII извлекаются из видеоЗУПВ и подаются в схемы видеовывода и из них формируется матрица символа. Она представляет собой набор состояний High и Low из символьного ПЗУ. Состояние High включает точку на экране, а состояние Low выключает. Такая матрица подается в дисплей и изображение обновляется 60 раз в секунду. Следовательно, содержимое видеоЗУПВ всегда превращается в изображение на экране.
Символ нажатой вами клавиши проходит сложный путь до сохранения в видеоЗУПВ и появления на экране. Биты, образованные при нажатии клавиши, передаются, кодируются, сохраняются, сканируются, дешифруются, регистрируются и, наконец, отображаются на экране.

 

 Поиск и устранение неисправностей в персональных компьютерах